Herbívoro induzida Voláteis Blueberry e planta-Intra Sinalização
Summary
Um método push-pull para a recolha de voláteis de plantas é descrito. O método permite uma comparação dos voláteis induzidos pela alimentação herbívora, metil-jasmonato exógena, e danos mecânicos. Esta técnica também é usada para investigar a resposta volátil dos galhos danificados à exposição a substâncias voláteis a partir de ramos herbívoras danificados dentro de plantas de mirtilo.
Abstract
Voláteis herbívoro induzida por planta (HIPVs) são comumente emitidos a partir de plantas após 1,2 ataque de herbívoros. Estes são principalmente HIPVs regulamentada pela defensiva ácido jasmônico hormônio vegetal (JA) e seu metil-jasmonato voláteis derivativos (MeJA) 3,4,5. Nos últimos três décadas pesquisadores têm documentado que HIPVs pode repelir ou atrair herbívoros, atraem os inimigos naturais de herbívoros e, em alguns casos podem induzir ou defesas de plantas prime antes do ataque de herbívoros. Em um recente artigo 6, I informou que a alimentação por lagartas da mariposa, a aplicação exógena MeJA e danos mecânicos induzem as emissões de compostos voláteis de plantas de mirtilo, embora de forma diferente. Além disso, ramos de mirtilo responder a HIPVs emitida a partir de ramos vizinhos da mesma planta, aumentando os níveis de JA e resistência a herbívoros (ou seja, as defesas de plantas direto) e pelas emissões priming volátil (isto é, as defesas de plantas indiretos). Similar encontrarSeres têm sido relatados recentemente para sagebrush 7, 8 álamo, e feijão 9 ..
Aqui, eu descrevo um método push-pull para coletar voláteis blueberry induzida por herbívoros (mariposa cigana) de alimentação, aplicação MeJA exógena, e danos mecânicos. A unidade de recolha volátil consiste de uma câmara de coleta 4 L volátil, uma guilhotina de 2 peças, um sistema de entrega de ar que purifica o ar que entra, e um sistema de vácuo conectada a uma armadilha cheia de Super-Q adsorvente para coletar voláteis 5,6,10 . Voláteis coletadas em Super-Q armadilhas são eluídos com diclorometano e depois separados e quantificados por cromatografia gasosa (GC). Este método de coleta de voláteis foi usada n meu estudo de 6 a investigar a resposta volátil dos galhos danificados à exposição a substâncias voláteis a partir de ramos herbívoras danificados dentro de plantas de mirtilo. Estes métodos são descritos aqui. Brevemente, sem danos ramos de mirtilo estão expostos a HIPVs from ramos vizinhos dentro da mesma planta. Usando as mesmas técnicas descritas acima, voláteis emitidos a partir de ramos após a exposição ao HIPVs são coletados e analisados.
Protocol
Discussion
O push-pull aparelho de coleta de voláteis descrito aqui representa um método padrão para coleções headspace de voláteis de plantas. Este aparelho foi utilizado para determinar a resposta voláteis de folhas de mirtilo à herbivoria por lagartas mariposa cigana e também me permitiu fornecer novas evidências para o papel de HIPVs na planta intra-sinalização.
Os resultados aqui apresentados mostram que a alimentação da lagarta, exógena aplicada MeJA, mecânicos e ferindo aumento d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O autor agradece a Robert Holdcraft para assistência técnica. Este estudo foi financiado em parte por um CSREES USDA Especial Grant (2009-34155-19957) e fundos de hatch (NJ08192).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Volatile collection chambers | Analytical Research Systems, Inc. | VCC-G6X12DT-1P | Gainesville, FL |
| Air compressor, 20 gal, oil free, 2 hp | Westward | 3JR71 | Sold by Grainger, Inc. |
| Air delivery system | Analytical Research Systems, Inc. | VCS-ADS-4AFM4C | Gainesville, FL |
| Air collection system | Analytical Research Systems, Inc. | VCS-MVCS-4CX1P | Gainesville, FL |
| Vacuum pump 100-150V, ¼ hp | Gast Manufacturing, Inc. | 4F740 | Sold by Grainger, Inc. |
| Methyl jasmonate | Sigma-Aldrich | J2500 | St. Louis, MO |
| Tween-20 | Sigma-Aldrich | 93773 | St. Louis, MO |
| Rhodamine-B | Sigma-Aldrich | St. Louis, MO | |
| Plastic spray bottles, 2 oz | Setco Inc. | Cranbury, NJ | |
| Spun polyester sleeves | Rockingham Opportunities Corp. | Reidsville, NC | |
| Super-Q volatile collection traps | Analytical Research Systems, Inc. | VCT-1/4X3-SPQ | Gainesville, FL |
| Scion Image Software | Scion Corporation | Frederick, MD | |
| Dichloromethane | Sigma-Aldrich | 270997 | St. Louis, MO |
| Gas chromatograph HP 6890 | Hewlett Packard | ||
| Gas chromatograph Varian 3400 | Varian | ||
| n-octane | Sigma-Aldrich | 296988 | St. Louis, MO |
| Mass spectrometer MAT 8230 | Finnigan | San Jose, CA | |
| HP-1 GC column | Agilent Technologies | Palo Alto, CA |
|
| MDN-5S GC column | Supelco, Inc. | Bellefonte, PA |
References
- Dicke, M., Van Loon, J. J. A. Multitrophic effects of herbivore-induced plant volatiles in an evolutionary context. Entomol. Exp. Appl. 97, 237-237 (2000).
- Mumm, R., Dicke, M. Variation in natural plant products and the attraction of bodyguards involved in indirect plant defense. Can. J. Zool. 88, 628-628 (2010).
- Hopke, J. Herbivore-induced volatiles: the emission of acyclic homoterpenes from leaves of Phaseolus lunatus and Zea mays can be triggered by a β-glucosidase and jasmonic acid. FEBS Lett. 352, 146-146 (1994).
- Rodriguez-Saona, C. Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica. Chemoecology. 16, 75-75 (2006).
- Rodriguez-Saona, C. Herbivore induced volatiles in the perennial shrub, Vaccinium corymbosum, and their role in inter-branch signaling. J. Chem. Ecol. 35, 163-163 (2009).
- Karban, R. Damage-induced resistance in sagebrush: volatiles are key to intra- and interplant communication. Ecology. 87, 922-922 (2006).
- Frost, C. J. Within-plant signalling by volatiles overcomes vascular constraints on systemic signalling and primes responses against herbivores. Ecol. Lett. 10, 490-490 (2007).
- Heil, M., Bueno Silva, J. C. Within-plant signaling by volatiles leads to induction and priming of an indirect plant defense in nature. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 5467-5467 (2007).
- Turlings, T. C. Exploitation of herbivore-induced plant odors by host-seeking parasitic wasps. Science. 250, 1251-1251 (1990).
- Makovic, I. Volatiles involved in the nonhost rejection of Fraxinus pennsylvanica by Lymantria dispar larvae. J. Agric. Food Chem. 44, 929-929 (1996).
